 |
| 无线局域网 |
概述编辑本段回目录
无线局域网拓扑结构概述：基于IEEE802.11标准的无线局域网允许在局域网络环境中使用未授权的2.4或5.3GHz射频波段进行无线连接。它们应用广泛，从家庭到企业再到Internet接入热点。
 |
| 无线局域网 简单的家庭无线LAN |
简单的家庭无线LAN：在家庭无线局域网最通用和最便宜的例子，如图1所示，一台设备作为防火墙，路由器，交换机和无线接入点。这些无线路由器可以提供广泛的功能，例如：保护家庭网络远离外界的入侵。允许共享一个ISP（Internet服务提供商）的单一IP地址。可为4台计算机提供有线以太网服务，但是也可以和另一个以太网交换机或集线器进行扩展。为多个无线计算机作一个无线接入点。通常基本模块提供2.4GHz802.11b/g操作的Wi-Fi，而更高端模块将提供双波段Wi-Fi或高速MIMO性能。双波段接入点提供2.4GHz802.11b/g和5.3GHz802.11a性能，而MIMO接入点在2.4GHz范围中可使用多个射频以提高性能。双波段接入点本质上是两个接入点为一体并可以同时提供两个非干扰频率，而更新的MIMO设备在2.4GHz范围或更高的范围提高了速度。2.4GHz范围经常拥挤不堪而且由于成本问题，厂商避开了双波段MIMO设备。双波段设备不具有最高性能或范围，但是允许你在相对不那么拥挤的5.3GHz范围操作，并且如果两个设备在不同的波段，允许它们同时全速操作。
 |
| 无线局域网 |
家庭网络中的例子并不常见。该拓扑费用更高但是提供了更强的灵活性。路由器和无线设备可能不提供高级用户希望的所有特性。在这个配置中，此类接入点的费用可能会超过一个相当的路由器和AP一体机的价格，归因于市场中这种产品较少，因为多数人喜欢组合功能。一些人需要更高的终端路由器和交换机，因为这些设备具有诸如带宽控制，千兆以太网这样的特性，以及具有允许他们拥有需要的灵活性的标准设计。
 |
| 无线局域网 |
中型无线局域网：中等规模的企业传统上使用一个简单的设计，他们简单地向所有需要无线覆盖的设施提供多个接入点。这个特殊的方法可能是最通用的，因为它入口成本低，尽管一旦接入点的数量超过一定限度它就变得难以管理。大多数这类无线局域网允许你在接入点之间漫游，因为它们配置在相同的以太子网和SSID中。从管理的角度看，每个接入点以及连接到它的接口都被分开管理。在更高级的支持多个虚拟SSID的操作中，VLAN通道被用来连接访问点到多个子网，但需要以太网连接具有可管理的交换端口。这种情况中的交换机需要进行配置，以在单一端口上支持多个VLAN。尽管使用一个模板配置多个接入点是可能的，但是当固件和配置需要进行升级时，管理大量的接入点仍会变得困难。从安全的角度来看，每个接入点必须被配置为能够处理其自己的接入控制和认证。RADIUS服务器将这项任务变得更轻松，因为接入点可以将访问控制和认证委派给中心化的RADIUS服务器，这些服务器可以轮流和诸如Windows活动目录这样的中央用户数据库进行连接。但是即使如此，仍需要在每个接入点和每个RADIUS服务器之间建立一个RADIUS关联，如果接入点的数量很多会变得很复杂。
 |
| 无线局域网 |
从管理的角度来看，管理员只需要管理可以轮流控制数百接入点的无线局域网控制器。这些接入点可以使用某些自定义的DHCP属性以判断无线控制器在哪里，并且自动连结到它成为控制器的一个扩充。这极大地改善了交换无线局域网的可伸缩性，因为额外接入点本质上是即插即用的。要支持多个VLAN，接入点不再在它连接的交换机上需要一个特殊的VLAN隧道端口，并且可以使用任何交换机甚至易于管理的集线器上的任何老式接入端口。VLAN数据被封装并发送到中央无线控制器，它处理到核心网络交换机的单一高速多VLAN连接。安全管理也被加固了，因为所有访问控制和认证在中心化控制器进行处理，而不是在每个接入点。只有中心化无线控制器需要连接到RADIUS服务器，这些服务器在图6显示的例子中轮流连接到活动目录。
 |
| 无线局域网 |
无线局域网络应用：大楼之间：大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。餐饮及零售：餐饮服务业可使用无线局域网络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台。零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。医疗：使用附无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。企业：当企业内的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线局域网络产品，就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。仓储管理：一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统。货柜集散场：一般货柜集散场的桥式起重车，可于调动货柜时，将实时信息传回office，以利相关作业之逐行。监视系统：一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像传回主控站。展示会场：诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。
 |
| 无线局域网 |
无线局域网的不足之处：无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时，也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面：（1）性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。（2）速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。（3）安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。
技术编辑本段回目录
目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。
 |
| 无线局域网 |
无线局域网络存取技术：目前厂商在设计无线局域网络产品时，有相当多种存取设计方式，大致可分为三大类：窄频微波(NarrowbandMicrowave)技术、展频(SpreadSpectrum)技术、及红外线(Infrared)技术，每种技术皆有其优缺点、限制、及比较。
展频技术：展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(FederalCommunicationsCommittee；美国联邦通讯委员会)规定的ISM(IndustrialScientific,andMedical)，频率范围开放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz两个频段，所以并没有所谓使用授权的限制。展频技术主要又分为「跳频技术」及「直接序列」两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。
跳频技术(FHSS）：跳频技术(Frequency-HoppingSpreadSpectrum；FHSS)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(DwellTime)为400ms。
 |
| 无线局域网 |
直接序列展频技术(DSSS)：直接序列展频技术(DirectSequenceSpreadSpectrum；DSSS)是将原来的讯号「1」或「0」，利用10个以上的chips来代表「1」或「0」位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称做Spreadingchips，一个较高的Spreadingchips可以增加抗噪声干扰，而一个较低SpreadingRation可以增加用户的使用人数。基本上，在DSSS的SpreadingRation是相当少的，例如在几乎所有2.4GHz的无线局域网络产品所使用的SpreadingRation皆少于20。而在IEEE802.11的标准内，其SpreadingRation大约在100左右。
FHSSVSDSSS调变差异：无线局域网络在性能和能力上的差异，主要是取决于所采用的是FHSS还是DSSS来实现、以及所采用的调变方式。然而，调变方式的选择并不完全是随意的，像FHSS并不强求某种特定的调变方式，而且，大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK，但是，IEEE802.11草案规定要使用GFSK。至于DSSS则过使用可变相位调变(如：PSK、QPSK、DQPSK)，可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能。在抗噪声能力卜方面，采用QPSK调变方式的DSSS与采用FSK调变方式的FHSS相比，可以发现这两种不同技术的无线局域网络各自拥有的优势。FHSS系统之所以选用FSK调变方式的原因是因为FHSS和FSK内在架构的简单性，FSK无线讯号可使用非线性功率放大器，但这却牺牲了作用范围和抗噪声能力。而DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器，但却可以获得更多的回馈。
 |
| 无线局域网 |
蓝牙技术：蓝牙(Bluetooth)技术是一种短距的无线通讯技术，工作在2.4GHzISM频段，其面向移动设备间的小范围连接，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音以及数据通信。主要技术特点如下：(1)蓝牙的指定范围是10m，在加入额外的功率放大器后，可以将距离扩展到100m。辅助的基带硬件可以支持4个或者更多的语音信道。(2)提供低价、大容量的语音和数据网络，最高数据传输速率为723.2kb/s。(3)使用快速跳频(1600跳/s)避免干扰，在干扰下，使用短数据帧来尽可能增大容量。(4)支持单点和多点连接，可采用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微波网，多个微波网又可互连称特殊分散网，形成灵活的多重微波网的拓扑结构，从而实现各类设备之间的快速通信。(5)任一蓝牙设备，都可根据IEEE802标准得到一个唯一的48bit的地址码，保证完成通信过程中设备的鉴权和通信的保密安全。(6)采用TDD方案来实现全双工传输，蓝牙的一个基带帧包括两个分组，首先是发送分组，然后是接收分组。蓝牙系统既支持电路交换也支持分组交换，支持实时同步定向联接和非实时的异步不定向联接。
 |
| 无线局域网 |
 |
| 无线局域网 |
HiperLAN：HiperLAN(highperformanceradioLAN)是由欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组制定的无线局域网标准，已推出HiperLAN1和HiperLAN2两个版本。HiperLAN1由于数据传输速率较低，没有流行推广。HiperLAN2在欧洲得到了比较广泛的支持，是目前比较完善的WLAN协议标准，它具有如下特点：
(1)高速的数据传输速率。HiperLAN工作在5GHz频段，采用了正交频分复用(OFDM)的调制，数据是通过MT和AP之间事先建立的信令链接进行传输的，可达到54Mb/s的传输速率。
(2)自动频率分配。AP在工作的过程中同时监听环境干扰信息和邻近的AP，进而根据无线信道是否被其它AP占用和环境干扰最小化的原则选择最合适的信道，自动频率分配是HiperLAN2的最大特色。(3)安全性支持。HiperLAN2网络支持鉴权和加密。通过鉴权，使得只有合法的用户可以接入网络，而且只能接入通过鉴权的有效网络。(4)移动性支持。在HiperLAN2中，MT必须通过“最近”的AP，或者说信噪比最高的AP来传输数据。因此当MT移动时，必须随时检测附近的AP，一旦发现其它AP有比当前AP更好的传输性能，就请求切换。切换之后，所有已经建立的链接将转移到新的AP之上，在切换过程中，通信不会中断。(5)网络与应用的独立性。HiperLAN的协议栈具有很大的灵活性，可以适应多种固定网络类型。因此HiperLAN2网络既可以作为交换式以太网的无线接入子网，也可以作为第三代蜂窝网络的接入网，并且这种接入对于网络层以上的用户部分来说是完全透明的。
标准编辑本段回目录
 |
| 无线局域网 |
802.11标准是IEEE制定的无线局域网标准，主要是对网络的物理层(PH)和媒质访问控制层(MAC)进行了规定，其中对MAC层的规定是重点。各厂商的产品在同一物理层上可以互操作，逻辑链路控制层(LLC)是一致的，即MAC层以下对网络应用是透明的。这样就使得无线网的两种主要用途----“(同网段内)多点接入”和“多网段互连”，易于质优价廉地实现。对应用来说，更重要的是，某种程度上的“兼容”就意味着竞争开始出现；而在IT这个行业，“兼容”，就意味着“十倍速时代”降临了。99年底，朗讯（LUCent）推出了速率为11M与10M以太网等同的WaveLAN新产品----从而实现了“无线网达到有线网速率”这一近期目标，相对于以前无线网最大速率2Mbps来说，这无疑是一个飞跃，而这其中，802.11无疑也是原动力之一。
 |
| 无线局域网 |
MAC结构及服务内容：基本服务群（BSS）是无线局域网的基本单元，它的功能包括分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF)。协调功能是决定在BSS内工作的一个站，通过WM何时允许发送和可能接收协议单元的逻辑功能。DCF是802.11MAC协议的基本媒体访问方法，作用于基本服务群和基本网络结构中，可在所有站实现，它支持竞争型异步业务。而PCF可支持无竞争型时限业务及无竞争型异步业务。无线局域网MAC提供的服务有：安全服务、MSDU重新排序服务和数据服务。IEEE802.11中的安全服务提供的服务范围局限于站与站之间的数据交换。其内容为：加密、验证、与层管理实体相联系的访问控制。
MAC的结构：为提高成功发送的可能性，MAC提供了重新排序的服务。只有在节电方式工作下的站，且不处于激活状态，才可先将MSDU缓存起来，等站激活时再突发出去，对缓存数据进行重新排序。MAC数据服务可使对等LLC实体进行数据单元的交换。本地MAC利用下层的服务将一个MSDU传给一个对等的MAC实体，然后又传给对等的LLC实体。当信道特性限制了长帧传输的可靠性时，可通过增加MSDU成功传输的可能性来增加可靠性。
 |
| 无线局域网 |
无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。正因为此，使得无线接入技术出现了百家争鸣的局面。在众多的无线接入标准中，无线局域网标准更成为人们关注的焦点。802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。
802.11b物理层支持5.5Mbps和11Mbps两个新速率。802.11标准在扩频时是一个11位调制芯片，而802.11b标准采用一种新的调制技术CCK完成。802.11b使用动态速率漂移，可因环境变化，在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间切换,且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11a工作在5GHzU-NII频带，物理层速率可达54Mb/s，传输层可达25Mbps。采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术；可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。但是，芯片没有进入市场、设备昂贵、空中接力不好、点对点连接很不经济、不适合小型设备。值得庆幸的是，Radiata的低成本COMS无线引擎芯片装置可支持802.11a。
 |
| 无线局域网 |
家庭网络的HomeRF：HomeRF主要为家庭网络设计，是IEEE802.11与DECT的结合，旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术，工作在2.4GHz频带，能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1~2Mbps，FCC建议增加到10Mbps。通过比较分析可以看出，各种标准都是根据不同的使用场合，不同的用户需求而制定的。有的是为了增加带宽和传输距离，有的则是考虑移动性和经济性，局部最优不等于全局最优。因此，用户应视实际需求选择适合自己的标准。
硬件编辑本段回目录
无线网络跟有线网络在硬件上并无太大差别，一个最基本的无线网络在硬件组成方面同样需要中心接入点（无线路由器），需要“传输介质”（红外线或无线电波），需要接收器（无线网卡）。
 |
| 无线局域网 无线AP |
（2）无线路由器：它是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体。借助于无线路由器的功能，可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入；另外，无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网，这样子网内的各种设备交换数据就非常方便，换句话说，它除了具有AP的功能外，还能通过它让所有的无线客户端共享上网。
 |
| 无线局域网 |
终端信号接收点：这是无线信号的接收设备，安装于用户计算机，实现用户计算机之间的无线连接，并连接到无线接入点。根据应用的不同又分为无线局域网卡、无线上网卡以及蓝牙适配器等。（1）无线局域网卡：其作用跟有线网卡类似，主要分为PCI卡、USB卡和笔记本专用的PCMIA卡三类，都内置有无线天线，以实现信号的接收。（2）无线上网卡：它主要应用在笔记本电脑中，实现随时随地的移动上网。从接口上分为USB接口和PCMIA接口两类；而从申请的移动上网服务方面分为GPRS卡和CDMA卡。
 |
| 无线局域网 |
 |
| 无线局域网 |
无线网络由于具有“只要在无线信号覆盖的范围内，可随意改变无线接入点及无线终端；同时要新加入无线终端，只需要单独安装无线接收设备（无线局域网卡）”的特点，使其在许多领域备受青睐。它的结构模式可以分为点对点和基本模式两种，硬件设备上只需一个无线接入点，一个终端信号接收点，再加上一台正常使用的计算机即可组建，灵活方便。此外计算机间的无线连接除了使用无线网卡，还可加装蓝牙适配器实现蓝牙无线连接。
